Метрологические проблемы применения ультразвука в физиотерапии

А.М. Еняков

ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево Московской обл.
enyakov@vniiftri.ru

«Альманах современной метрологии» № 3 (4) 2015, стр. 152–193

Рассмотрены проблемы метрологического обеспечения параметров акустического выхода современных медицинских аппаратов ультразвуковой терапии как традиционного применения, так и использующихся для лечения различных болезней сфокусированным ультразвуком высокой интенсивности.

Ключевые слова: ультразвуковая физиотерапия, ультразвуковой пучок, параметры ультразвукового воздействия, ультразвук высокой интенсивности.

Цитируемая литература

1. ГОСТ Р 8.583-2001 (МЭК 61689-96) ГСИ. Оборудование медицинское ультразвуковое терапевтическое. Общие требования к методикам выполнения измерений параметров акустического выхода в диапазоне частот от 0,5 до 5,0 МГц.

2. ГОСТ Р МЭК 61157-2008. ГСИ. Изделия медицинские электрические. Приборы ультразвуковой диагностики. Требования к представлению параметров акустического выхода в технической документации.

3. Еняков А.М. Метрологическое обеспечение ультразвукового медицинского оборудования.- М.: ВНИИФТРИ, 2006, 160 с.

4. Еняков А.М. Контроль эффективности и безопасности применения медицинского ультразвукового оборудования в процессе его эксплуатации// Мир измерений, 2012, № 12, с. 10–18.

5. Douglas Miller et al // J Ultrasound Med, Apr 2012, 31(4): р. 623–634.

6. Baker K.G., Robertson V.J., Duck F.A. A review of therapeutic ultrasound: biophysical effects // Phys Ther, 2001, 81, p. 1351–1358.

7. Samulski T.V., Grant W.J., Oleson J.R., Leopold K.A., Dewhirst M.W., Vallario P., Blivin J. Clinical experience with a multi-element ultrasonic hyperthermia system: analysis of treatment temperatures // Int J Hyperthermia, 1990, 6, p. 909–922.

8. Tempany C.M.C., Stewart E.A., McDannold N., Quade B., Jolesz F., Hynynen K. MRI guided focused ultrasound surgery (FUS) of uterine leiomyomas. A feasibility study // Radiology, 2003, 226, p. 897–905.

9. Burgess S.E., Silverman R.H., Coleman D.J., Yablonski M.E., Lizzi F.L., Driller J., Rosado A., Dennis P.H., Treatment of glaucoma with high-intensity focused ultrasound // Ophthalmology, 1986, 93, p. 831–838.

10. Klingler H.C., Susani M., Seip R., Mauermann J., Sanghvi N., Marberger M.J. A novel approach to energy ablative therapy of small renal tumours: laparoscopic high-intensity focused ultrasound// Eur Urol, 2008, 53, p. 810–816.

11. Ninet J., Roques X., Seitelberger R., Deville C., Pomar J-L, Robin J., Jegaden O., Wellens F., Wolner E., Vedrinne C., Roman Gottardi R., Orrit J., Billes M-A, Hoffmann D.A., Cox J.L., Champsaur G.L. Surgical ablation of atrial fibrillation with off-pump, epicardial, high-intensity focused ultrasound: Results of a multicenter trial // J. Thorac Cardiovasc Surg, 2005, 130, p. 803–809.

12. Alam M., White L.E., Martin N., Witherspoon J., Yoo S., West D.P. Ultrasound tightening of facial and neck skin: A rater-blinded prospective cohort study // J. Am Acad Dermatol, 2010, 62, p. 262–269.

13. Weizer A.Z., Zhong P., Preminger G.M. New concepts in shock wave lithotripsy // Urol Clin North Am, 2007, 34, p. 375–382.

14. Lowe G., Knudsen B.E. Ultrasonic, pneumatic and combination intracorporeal lithotripsy for percutaneous nephrolithotomy // J. Endourol, 2009, 23, p. 1663–1668.

15. Haake M., Buch M., Schoellner C., Goebel F., Vogel M., Mueller I., Hausdorf J., Zamzow K., Schade-Brittinger C., Mueller H.H. Extracorporeal shock wave therapy for plantar fasciitis: randomised controlled multicentre trial // BMJ, 2003, 327, p. 75.

16. Packer M., Fishkind W.J., Fine I.H., Seibel B.S., Hoffman R.S. The physics of phaco: a review // J. Cataract Refract Surg, 2005, 31, p. 424–431.

17. Mann M.W., Palm M.D., Sengelmann R.D. New advances in liposuction technology // Semin Cutan Med Surg, 2008, 27, p. 72–82.

18. Koch C., Borys M., Fedtke T., Richter U., Pöhl B. Determination of the acoustic output of a harmonic scalpel// IEEE Trans UFFC, 2002, 49, p. 1522–1529.

19. Parikh S., Motarjeme A., McNamara T., Raabe R., Hagspiel K., Benenati J.F., Sterling K., Comerota A. Ultrasound-accelerated thrombolysis for the treatment of deep vein thrombosis: initial clinical experience // J. Vasc Interv Radiol, 2008, 19, p. 521–528.

20. Smith N.B. Applications of ultrasonic skin permeation in transdermal drug delivery. Expert Opin Drug Deliv. 2008; 5, p. 1107–20.

21. Gebauer D., Mayr E., Orthner E., Ryaby J.P. Low-intensity pulsed ultrasound: effects on nonunions. Ultrasound Med Biol, 2005, 31, p. 1391–1402.

22. ГОСТ Р 50267.5-92 (МЭК 60601-2-5). Изделия медицинские электрические. Ч.2: Частные требования к аппаратам для ультразвуковой терапии.

23. Еняков А.М. О нормативном обеспечении разработки и применения аппаратов для ультразвуковой терапии // Законодательная и прикладная метрология, №6, 2006, с. 25-30.

24. IEC 61689:2013 Ultrasonics – Physiotherapy systems – Field specifications and methods of measurement in the frequency range 0,5 MHz to 5 MHz.

25. Hekkenberg RT, Oosterbaan WA, van Beekum WT. Evaluation of ultrasound therapy devices, TNO test: radiation safety and dose accuracy often leave something to be desired // Physiotherapy, 1986, 72, р. 390–395.

26. http://therapeuticmodalities.com/ppt/ch08.us.app.fmt.ppt.

27. А. С. Шиляев С. П. Кундас А. С. Стукин Физические основы применения ультразвука в медицине и экологии. – Минск : МГЭУ им. А. Д. Сахарова, 2009, 110 c.

28. S. Schabrun, H. Walker, L. Chipchase How Accurate are Therapeutic Ultrasound Machines? // Hong Kong Physiotherapy Journal, v. 26, Issue null, р. 39-44.

29. http://www.mosoblcsm.ru/21

30. Fry W.J. et al. Production of focal destructive lesions in the central nervous system with ultrasound // J. Neurosurg, 1954, 11, р. 471-478.

31. Gersten J.W. Effect of ultrasound on tendom extensibility // Am. J. Phys. Med, 1955, 34, р. 362-369.

32. ГОСТ Р МЭК 62127-1-2009 ГСИ. Параметры полей ультразвуковых. Общие требования к методам измерений и способам описания полей в частотном диапазоне от 0,5 до 40 МГц.

33. ГОСТ Р МЭК 61161-2009 ГСИ. Мощность ультразвука в жидкостях. Общие требования к методикам измерений в диапазоне частот от 0,5 до 25 МГц.

34. Beissner K., Radiation force calculation // Acustica, 1987, v. 62, p.253 – 263.

35. Howard S. and Zanelli C., Characterization of a HIFU Field at High Intensity // IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings, 2007, p. 1301-1304.

36. Maruvada S., Harris G.R., Herman B.A., King R.L. Acoustic power calibration of high intensity focused ultrasound transducers using a radiation force technique // J. Acoust. Soc. Am., March, 2007.

37. Shaw А. A buoyancy method for the measurement of total ultrasound power generated by HIFU transducers // Ultrasound in Med. & Biol., v. 34, №. 8, 2008, pp.1327–1342

38. IEC 62555-2013 Ultrasonics – Power measurement – High intensity therapeutic ultrasound (HITU) transducers and systems.

39. Кэй Дж., Лэби Т. Таблицы физических и химических постоянных.- М: ФИЗМАТГИЗ, 1962.

40. Блинова Л.П., Колесников А.Е., Ланганс Л.Б. Акустические измерения.- М: Изд-во. стандартов, 1971.

41. Howard S., Twomey R., Morris H., Zanelli C.I. A Novel Device for Total Acoustic Output Measurement of High Power Transducers — ISTU-2009, AIP Conf. Proc. 2010, 1215, p.341.

42. ГОСТ Р МЭК 62359-2011 Оборудование медицинское. Общие требования к методикам определения механического и тепловых индексов безопасности полей медицинских приборов ультразвуковой диагностики.

43. IEC 60601-2-37:2007 Medical electrical equipment – Part 2-37: Particular requirements for the basic safety and essential performance of electronic medical diagnostic and monitoring equipment.

44. ГОСТ Р 54479-2011 Оборудование медицинское ультразвуковое диагностическое. Общие требования к тест-объектам для оценки повышения температуры в полях приборов ультразвуковой диагностики.

45. http://acoustics.co.uk/products/acoustic-absorbers-syntactic-foams/anechoic-absorbers/aptflex-f28/

46. http://www.apollohealthcity.com/MRI%20guided%20HIFU/howhifuworks.html

47. «InSightec, Ltd.: Private Company Information», BusinessWeek, 2010-04-30.

48. http://haifumedical.com/

49. Kaczkowski Peter J., Bailey Michael R., Khokhlova Vera A. and Sapozhnikov Oleg A. A Schlieren system for optical visualization of ultrasonic fields // J. Acoust. Soc. Am. Volume 125, Issue 4, p. 2742-2742 (April 2009).

50. Butterworth I., Barrie J., Zeqiri B., Žauhar G., Parisot B. Exploiting Thermochromic Materials for the Rapid Quality Assurance of Physiotherapy Ultrasound Treatment Heads // Ultrasound in Medicine in Biology, v. 38. Issue 5, р. 767–776, May, 2012.

51. Jungsoon Kim, Moojoon Kim and Kanglyeol Ha Visualization of Thermal Distribution Caused by Focused Ultrasound Field in an Agar Phantom Jpn// J. Appl. Phys, v. 50, № 7S.

52. Ультразвук в медицине. Физические основы применения. / Под ред. К.Хилла, Дж.Бамбера, Г. тер Хаар – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008.

Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить 
печатные номера журнала у издателя.